(57)【要約】【課題】  金型の非平面状成形面上にあるゴミや傷等の微小凹凸検査対象を、非平面状成形面上の特定反射域と区別して確実に視認できる金型用検査記録装置及び金型の検査記録方法を提供する。【解決手段】  被検金型の非平面状成形面に光を照射する光源と、上記非平面状成形面を特定の一方向から撮像する撮像素子と、該撮像素子によって撮像された画像データ中の、輝度値が所定値より高い画素データが所定数以上連続した高輝度連続画素データ群の輝度値を、上記所定値より低値の修正値に変換して修正画像データを生成する画像処理手段と、該修正画像データに基づく画像を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする金型用検査記録装置。【選択図】  図１
2005265543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検金型の非平面状成形面に光を照射する光源と、
上記非平面状成形面を特定の一方向から撮像する撮像素子と、
該撮像素子によって撮像された画像データ中の、輝度値が所定値より高い画素データが所定数以上連続した高輝度連続画素データ群の輝度値を、上記所定値より低値の修正値に変換して修正画像データを生成する画像処理手段と、
該修正画像データに基づく画像を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする金型用検査記録装置。
【請求項２】
請求項１記載の金型用検査記録装置において、
上記光源が、上記被検金型に対して相対移動可能で、複数の異なる相対照射位置から上記非平面状成形面に光を照射し、
上記撮像素子が、上記光源が上記異なる相対照射位置にあるときそれぞれ、上記非平面状成形面を特定の一方向から撮像し、
上記画像処理手段は、上記撮像素子によって撮像された全ての異方向画像データ中の上記高輝度連続画素データ群の輝度値を上記修正値に変換して生成した全ての修正異方向画像データどうしを画素レベルで比較し、これら複数の修正異方向画像データの対応する位置にある画素データの中から最も輝度の高い画素データを選択し、選択した最高輝度画素データ群を組み合わせて一つの組み合わせ画像データを生成し、
上記表示手段が、該組み合わせ画像データに基づく画像を表示する金型用検査記録装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の金型用検査記録装置において、
上記画像処理手段が、上記画像データまたは全ての上記異方向画像データ中の上記高輝度連続画素データ群を認識し、認識した該高輝度連続画素データ群の輝度値を上記修正値に変換して上記修正画像データまたは上記修正異方向画像データを生成する金型用検査記録装置。
【請求項４】
請求項２記載の金型用検査記録装置において、
上記非平面上成形面が回転対称形状であり、
上記画像処理手段が、一つの上記異方向画像データ中の上記高輝度連続画素データ群を認識し、認識した該高輝度連続画素データ群の位置と全ての異方向画像データ撮像時の上記相対照射位置とに基づいて、他の上記異方向画像データ中の上記高輝度連続画素データ群の位置を演算し、全ての上記高輝度連続画素データ群の輝度値を上記修正値に変換して上記修正異方向画像データを生成する金型用検査記録装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の金型用検査記録装置において、
上記修正値を０に設定した金型用検査記録装置。
【請求項６】
被検金型に対して相対移動可能で、複数の異なる相対照射位置から該金型の非平面状成形面に光を照射する光源と、
該光源が上記異なる相対照射位置にあるときそれぞれ、上記非平面状成形面を特定の一方向から撮像する撮像素子と、
上記非平面状成形面上の所定の反射率以上の特定反射域によって反射された光が上記撮像素子に向かうのを防止する遮光手段と、
上記撮像素子によって撮像された全ての異方向画像データどうしを画素レベルで比較し、これら複数の異方向画像データの対応する位置にある画素データの中から最も輝度の高い画素データを選択し、選択した最高輝度画素データ群を組み合わせて一つの組み合わせ画像データを生成する画像処理手段と、
該組み合わせ画像データに基づく画像を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする金型用検査記録装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項記載の金型用検査記録装置において、
上記画像データ、上記異方向画像データ、及び上記組み合わせ画像データの少なくとも一つを記録できる記録手段を備える金型用検査記録装置。
【請求項８】
被検金型の非平面状成形面に光を照射する照射ステップ、
上記非平面状成形面を特定の一方向から撮像する撮像ステップ、
撮像された画像データ中の、輝度値が所定値より高い画素データが所定数以上連続した高輝度連続画素データ群の輝度値を、上記所定値より低値の修正値に変換して修正画像データを生成する輝度値変換ステップ、及び
該修正画像データに基づく画像を表示する表示ステップ、
を有することを特徴とする金型の検査記録方法。
【請求項９】
請求項８記載の金型の検査記録方法において、
上記照射ステップが、光源が上記被検金型に対して相対移動して、複数の異なる相対照射位置から上記非平面状成形面に光を照射するステップであり、
上記撮像ステップが、該光源が上記異なる相対照射位置にあるときそれぞれ、上記非平面状成形面を撮像するステップであり、
上記輝度値変換ステップが、撮像された全ての異方向画像データ中の上記高輝度連続画素データ群の輝度値を上記修正値に変換して修正異方向画像データを生成するステップであり、
さらに、全ての修正異方向画像データどうしを画素レベルで比較し、これら複数の修正異方向画像データの対応する位置にある画素データの中から最も輝度の高い画素データを選択し、選択した最高輝度画素データ群を組み合わせて一つの組み合わせ画像データを生成する組み合わせステップを有し、
上記表示ステップが、該組み合わせ画像データに基づく画像を表示するステップである金型の検査記録方法。
【請求項１０】
請求項８または９記載の金型の検査記録方法において、
上記輝度値変換ステップが、上記画像データまたは全ての上記異方向画像データ中の上記高輝度連続画素データ群を認識し、認識した該高輝度連続画素データ群の輝度値を上記修正値に変換して上記修正画像データまたは上記修正異方向画像データを生成するステップである金型の検査記録方法。
【請求項１１】
請求項９記載の金型の検査記録方法において、
上記非平面上成形面が回転対称形状であり、
上記輝度値変換ステップが、一つの上記異方向画像データ中の上記高輝度連続画素データ群を認識し、認識した該高輝度連続画素データ群の位置と全ての異方向画像データ撮像時の上記相対照射位置とに基づいて、他の上記異方向画像データ中の上記高輝度連続画素データ群の位置を演算し、全ての上記高輝度連続画素データ群の輝度値を上記修正値に変換して上記修正異方向画像データを生成するステップである金型の検査記録方法。
【請求項１２】
請求項８から１１のいずれか１項記載の金型の検査記録方法において、
上記輝度値変換ステップにおける上記修正値を０に設定した金型の検査記録方法。
【請求項１３】
光源を被検金型に対して相対移動させ、複数の異なる相対照射位置から該金型の非平面状成形面に光を照射する照射ステップ、
該光源が上記異なる相対照射位置にあるときそれぞれ、上記非平面状成形面を特定の一方向から撮像する撮像ステップ、
上記非平面状成形面上の所定の反射率以上の特定反射域によって反射された光が上記撮像素子に向かうのを防止する遮光ステップ、
上記撮像素子によって撮像された全ての異方向画像データどうしを画素レベルで比較し、これら複数の異方向画像データの対応する位置にある画素データの中から最も輝度の高い画素データを選択し、選択した最高輝度画素データ群を組み合わせて一つの組み合わせ画像データを生成する画像処理ステップ、及び
該組み合わせ画像データに基づく画像を表示する表示ステップ、
を有することを特徴する金型の検査記録方法。
【請求項１４】
請求項８から１３のいずれか１項記載の金型の検査記録方法において、さらに、
上記画像データ、上記異方向画像データ、及び上記組み合わせ画像データの少なくとも一つを記録する記録ステップを有する金型の検査記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型の湾曲した成形面上のゴミや傷等の微小凹凸検査対象を検査し、検査結果を記録及び表示する金型用検査記録装置及び金型の検査記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形等において用いられる金型の成形面にゴミや傷等がある状態で成形作業を行うと、完成した成形品が不良品となるおそれがあるので、定期的に金型の成形面を検査する必要がある。そのため従来は、金型の成形面に光を照射して、検査者が目視でゴミや傷を確認し、検査結果を記録用紙に記録していた。しかし、このような手作業は作業効率が悪く、かつ、検査者が光源からの光を直接見ることになるので、検査者の目への負担が大きいという問題があった。このため、金型の成形面上のゴミや傷を自動的に検査する装置が種々考案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
【０００３】
特許文献１では、射出成形装置に金型の成形面上のゴミや傷等を検査するための検査装置を取付けている。この検査装置には金型の成形面に光を照射する固定光源と、成形面を撮影するカメラが設けられている。このカメラは、成形作業時には金型の成形面と対向しない位置に退避し、成形作業終了後には金型の成形面と対向する位置に移動して成形面を撮影する。そして、撮影された画像をカメラに接続した画像処理装置で処理して、ゴミや傷等の有無を判定する。
【０００４】
特許文献２では、成形装置から取り外した金型を金型検査装置上に載せ、その成形面に固定光源から光を照射し、カメラで成形面を撮影して、撮影された画像を画像処理装置（演算処理装置）で処理し、その結果（傷等の有無）をモニタに表示する。
【特許文献１】特許第３３２２６１８号公報
【特許文献２】特開２００１−１８３１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ゴミや傷等の微小凹凸は光を強く反射する性質があるので、成形面をカメラで撮影すると、微小凹凸が他の部分に比べてより明るく映る。そのため特許文献１及び特許文献２の装置は、微小凹凸をその他の部分と識別できる。
【０００６】
ところが、金型の成形面が凹状や凸状の場合は、成形面の一部（特定反射域）が微小凹凸と同程度またはそれ以上に強く反射するため、この特定反射域が微小凹凸と連続していたり重複していると、特許文献１及び特許文献２の装置では、微小凹凸を特定反射域と識別できなくなってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、金型の非平面状成形面上にあるゴミや傷等の微小凹凸検査対象を、非平面状成形面上の特定反射域と区別して確実に視認できる金型用検査記録装置及び金型の検査記録方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様によれば、本発明の金型用検査記録装置は、被検金型の非平面状成形面に光を照射する光源と、上記非平面状成形面を特定の一方向から撮像する撮像素子と、該撮像素子によって撮像された画像データ中の、輝度値が所定値より高い画素データが所定数以上連続した高輝度連続画素データ群の輝度値を、上記所定値より低値の修正値に変換して修正画像データを生成する画像処理手段と、該修正画像データに基づく画像を表示する表示手段と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
上記光源が、上記被検金型に対して相対移動可能で、複数の異なる相対照射位置から上記非平面状成形面に光を照射し、上記撮像素子が、上記光源が上記異なる相対照射位置にあるときそれぞれ、上記非平面状成形面を特定の一方向から撮像し、上記画像処理手段が、上記撮像素子によって撮像された全ての異方向画像データ中の上記高輝度連続画素データ群の輝度値を上記修正値に変換して生成した全ての修正異方向画像データどうしを画素レベルで比較し、これら複数の修正異方向画像データの対応する位置にある画素データの中から最も輝度の高い画素データを選択し、選択した最高輝度画素データ群を組み合わせて一つの組み合わせ画像データを生成し、上記表示手段が、該組み合わせ画像データに基づく画像を表示してもよい。このように光源の相対照射位置を変えながら複数の画像データを取得すれば、非平面状成形面上のゴミや傷等の微小凹凸検査対象を確実に表示手段に表示できるようになる。
【００１０】
上記輝度値の変換は、例えば、画像処理手段が、上記画像データまたは全ての上記異方向画像データ中の上記高輝度連続画素データ群を認識し、認識した該高輝度連続画素データ群の輝度値を上記修正値に変換して上記修正画像データまたは上記修正異方向画像データを生成することにより可能となる。
【００１１】
また、上記非平面上成形面が回転対称形状の場合には、上記画像処理手段が、一つの上記異方向画像データ中の上記高輝度連続画素データ群を認識し、認識した該高輝度連続画素データ群の位置と全ての異方向画像データ撮像時の上記相対照射位置とに基づいて、他の上記異方向画像データ中の上記高輝度連続画素データ群の位置を演算し、全ての上記高輝度連続画素データ群の輝度値を上記修正値に変換して上記修正異方向画像データを生成することによっても、上記輝度値の変換を行うことができる。
【００１２】
上記修正値を０に設定すれば、非平面状成形面の微小凹凸検査対象を特定反射域と明確に識別可能となる。
【００１３】
第２の態様によれば、本発明の金型用検査記録装置は、被検金型に対して相対移動可能で、複数の異なる相対照射位置から該金型の非平面状成形面に光を照射する光源と、該光源が上記異なる相対照射位置にあるときそれぞれ、上記非平面状成形面を特定の一方向から撮像する撮像素子と、上記非平面状成形面上の所定の反射率以上の特定反射域によって反射された光が上記撮像素子に向かうのを防止する遮光手段と、上記撮像素子によって撮像された全ての異方向画像データどうしを画素レベルで比較し、これら複数の異方向画像データの対応する位置にある画素データの中から最も輝度の高い画素データを選択し、選択した最高輝度画素データ群を組み合わせて一つの組み合わせ画像データを生成する画像処理手段と、該組み合わせ画像データに基づく画像を表示する表示手段と、を備えることを特徴とすることを特徴としている。
【００１４】
いずれの態様においても、上記画像データ、上記異方向画像データ、及び上記組み合わせ画像データを記録できる記録手段を備えるのが実際的である。
【００１５】
第１の態様によれば、本発明の金型の検査記録方法は、被検金型の非平面状成形面に光を照射する照射ステップ、上記非平面状成形面を特定の一方向から撮像する撮像ステップ、撮像された画像データ中の、輝度値が所定値より高い画素データが所定数以上連続した高輝度連続画素データ群の輝度値を、上記所定値より低値の修正値に変換して修正画像データを生成する輝度値変換ステップ、及び該修正画像データに基づく画像を表示する表示ステップ、を有することを特徴としている。
【００１６】
上記照射ステップを、光源が上記被検金型に対して相対移動して、複数の異なる相対照射位置から上記非平面状成形面に光を照射するステップとし、上記撮像ステップを、該光源が上記異なる相対照射位置にあるときそれぞれ、上記非平面状成形面を撮像するステップとし、上記輝度値変換ステップを、撮像された全ての異方向画像データ中の上記高輝度連続画素データ群の輝度値を上記修正値に変換して修正異方向画像データを生成するステップとし、さらに、全ての修正異方向画像データどうしを画素レベルで比較し、これら複数の修正異方向画像データの対応する位置にある画素データの中から最も輝度の高い画素データを選択し、選択した最高輝度画素データ群を組み合わせて一つの組み合わせ画像データを生成する組み合わせステップを有し、上記表示ステップを、該組み合わせ画像データに基づく画像を表示するステップとしてもよい。このように光源の相対照射位置を変えながら複数の画像データを取得すれば、非平面状成形面上のゴミや傷等の微小凹凸検査対象を確実に表示できるようになる。
【００１７】
上記輝度値変換ステップを、例えば、上記画像データまたは全ての上記異方向画像データ中の上記高輝度連続画素データ群を認識し、認識した該高輝度連続画素データ群の輝度値を上記修正値に変換して上記修正画像データまたは上記修正異方向画像データを生成するステップとして実施可能である。
【００１８】
また、上記非平面上成形面が回転対称形状の場合には、上記輝度値変換ステップを、一つの上記異方向画像データ中の上記高輝度連続画素データ群を認識し、認識した該高輝度連続画素データ群の位置と全ての異方向画像データ撮像時の上記相対照射位置とに基づいて、他の上記異方向画像データ中の上記高輝度連続画素データ群の位置を演算し、全ての上記高輝度連続画素データ群の輝度値を上記修正値に変換して上記修正異方向画像データを生成するステップとして実施することも可能である。
【００１９】
上記輝度値変換ステップにおける上記修正値を０に設定して実施すれば、非平面状成形面の微小凹凸検査対象を特定反射域と明確に識別可能となる。
【００２０】
第２の態様によれば、本発明の金型の検査記録方法は、光源を被検金型に対して相対移動させ、複数の異なる相対照射位置から該金型の非平面状成形面に光を照射する照射ステップ、該光源が上記異なる相対照射位置にあるときそれぞれ、上記非平面状成形面を特定の一方向から撮像する撮像ステップ、上記非平面状成形面上の所定の反射率以上の特定反射域によって反射された光が上記撮像素子に向かうのを防止する遮光ステップ、上記撮像素子によって撮像された全ての異方向画像データどうしを画素レベルで比較し、これら複数の異方向画像データの対応する位置にある画素データの中から最も輝度の高い画素データを選択し、選択した最高輝度画素データ群を組み合わせて一つの組み合わせ画像データを生成する画像処理ステップ、及び該組み合わせ画像データに基づく画像を表示する表示ステップ、を有することを特徴としている。
【００２１】
いずれの態様においても、上記画像データ、上記異方向画像データ、及び上記組み合わせ画像データを記録する記録ステップを有するのが実際的である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、金型の非平面状成形面上にあるゴミや傷等の微小凹凸検査対象を、非平面状成形面上の特定反射域と区別して確実に視認できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の第１の実施形態について、図１から図７を参照しながら説明する。
本実施形態の金型検査記録装置１００は、レンズ成形用の金型（被検金型）１０の鏡面加工された平面視円形をなす凹状レンズ成形面（非平面状成形面）１１を検査して記録し、凹状レンズ成形面１１の様子を表示するものであり、撮像装置２０、パソコン３０、キーボード４０、及びディスプレイ５０を具備している。まずは、これら金型検査記録装置１００の各構成要素２０、３０、４０、５０について説明する。
【００２４】
撮像装置２０は以下のような構造となっている。
床面に載置される平面視略円形の基台２１の上面中央部には、平面視円形の金型支持台２２が固定されており、金型支持台２２は、円周方向に並べて設けた３つの開閉自在な把持爪（図示略）を具備している。金型支持台２２上に、その凹状レンズ成形面１１上にゴミや傷等の微小凹凸検査対象Ｓ（図１及び図４参照。実際は複数存在するが一つのみ図示）が存在する金型１０を載せた状態で各把持爪を閉じると、各把持爪が金型１０周面に強力に圧接して、金型１０を基台２１に対して不動にする。基台２１の上面には円周形状の環状凹部２１ａが形成されており、この環状凹部２１ａには環状回転部２３が回転可能に嵌合している。基台２１は、環状回転部２３の駆動源としてのステッピングモータＭ１と、このステッピングモータＭ１の動力を環状回転部２３に伝達する動力伝達機構ＤＭ１とを内蔵しており、ステッピングモータＭ１と動力伝達機構ＤＭ１によって回転機構が構成されている。ステッピングモータＭ１が回転すると、この動力が動力伝達機構ＤＭ１を介して環状回転部２３に伝わり、環状回転部２３は図１及び図３の矢印Ａ方向に回転する。図１及び図３に示すように、基台２１の上面の外周縁部には線状の目印Ｂが付されている。
【００２５】
環状回転部２３からは略円弧状のアーム部２４が延出している。アーム部２４の内側面は開口しており、一方の側面には、金型支持台２２に固定された金型１０の凹状レンズ成形面１１を中心とする円弧状の案内溝２４ａが形成されている。このアーム部２４内には、光源２５がその内側端部がアーム部２４の内側に突出する状態で支持されており、光源２５に設けた係合ピン２５ａが案内溝２４ａに係合することにより、光源２５は案内溝２４ａに沿って移動可能となっている。光源２５が案内溝２４ａに沿って移動すると、金型１０と出射端面２５ｂを結ぶ直線と、環状回転部２３を含む平面とがなす傾斜角θ（図１参照）が、２０°から７５°の範囲で変化するが、光源２５の出射端面２５ｂは常に金型１０の凹状レンズ成形面１１側を向く。基台２１及びアーム部２４には、環状回転部２３の駆動源としてのステッピングモータＭ２と、光源２５にステッピングモータＭ２の動力を伝達するための動力伝達機構ＤＭ２とが内蔵されており、ステッピングモータＭ２、動力伝達機構ＤＭ２、案内溝２４ａ、及び係合ピン２５ａによって傾斜角可変機構ＡＭが構成されている。
環状回転部２３が回転すると、アーム部２４がＡ方向に回転し、平面視におけるアーム部２４（光源２５）の金型支持台２２に対する周方向位置である回転角αが変化する。図３に示すように、この回転角αは、アーム部２４（光源２５）が金型支持台２２と目印Ｂとを結ぶ直線に対して時計方向になす角度のことである。
光源２５はアーム部２４から取り出し可能なので、光源２５の故障時には新しい光源２５をアーム部２４に装着可能であり、また、強度（明るさ）が異なる他の光源をアーム部２４に装着することも可能である。
【００２６】
基台２１の側部からはアーム部２４より大寸のアーム部２６が上方に向かって延出しており、アーム部２６の先端には箱状のケース２７が設けられている。このケース２７の下面には、金型支持台２２の直上に位置する撮影レンズ２８が設けられており、ケース２７内には、撮影レンズ２８の直上に位置し、その撮像面に撮影レンズ２８を透過した像が結像するＣＣＤ（撮像素子）２９が設けられている。このＣＣＤ２９は２５６階調（８ビット）のモノクロ式である。
【００２７】
パソコン３０は、周知のようにＣＰＵ（中央演算処理装置）３１とハードディスク等の記録装置（記録手段）３２を備えており、撮像装置２０の動作を制御するための制御プログラムがインストールされ、さらにキーボード４０とディスプレイ（表示手段）５０が接続されている。さらにパソコン３０は、図１に示すケーブル３３Ａによって、撮像装置２０のＣＣＤ２９及びステッピングモータＭ１、Ｍ２と電気的に接続しており、ケーブル３３Ｂによって光源２５と電気的に接続している。パソコン３０の記録装置３２は、ＣＣＤ２９が撮像した画像データ（異方向画像データ）や、キーボード４０によって入力された画像データに関連する各種情報等を記録する。ＣＰＵ３１は、光源２５、ステッピングモータＭ１、Ｍ２、及びＣＣＤ２９に所定の信号を送って、光源２５と環状回転部２３とＣＣＤ２９の動作を制御する制御手段、及び記録装置３２が記録した画像データを所定の方法により画像処理する画像処理手段として機能する。
ディスプレイ５０は、ＣＰＵ３１の画像処理により完成した画像データに基づく画像や記録装置３２が記録した各種情報を表示する。
【００２８】
次に、金型検査記録装置１００を用いた金型１０の検査要領を、金型検査記録装置１００の具体的な機能とともに説明する。
まず、金型支持台２２に金型１０を載せて上記把持爪で固定し、アーム部２４を回転させて回転角αを０°に設定し、さらに、係合ピン２５ａを案内溝２４ａの最下端まで移動させて、光源２５の傾斜角θを最低角である２５°とする。
次いで検査者がキーボード４０を操作して、パソコン３０から光源２５、ステッピングモータＭ１、Ｍ２及びＣＣＤ２９に上記制御プログラムに基づく信号を送り、光源２５、ステッピングモータＭ１、Ｍ２及びＣＣＤ２９を動作させる。
【００２９】
光源２５への点灯信号、ステッピングモータＭ１、Ｍ２への回転信号、及びＣＣＤ２９への撮像信号は全て一定時間ごとに断続的に送信され、点灯信号と撮像信号は同時に送信される。より詳細には、ステッピングモータＭ１に回転信号が送られた瞬間、即ち回転角α＝０°の相対照射位置において光源２５とＣＣＤ２９に点灯信号と撮像信号が送られ、１回目の撮像が行われる。ステッピングモータＭ１が回転すると、その駆動力により環状回転部２３は図３の矢印Ａの方向に５°ずつ回転し、光源２５の回転角αが０°から５°ずつ増加する。そして、光源２５の回転角αが０°から５°おきに変化するごとに、光源２５は所定の相対照射位置（例えば、図３のＰＡ（α＝５°）、ＰＢ（α＝４５°）、ＰＣ（α＝９０°）参照）に達し、光源２５が各相対照射位置に達するごとに、光源２５とＣＣＤ２９に点灯信号と撮像信号がそれぞれ送られ、光源２５が凹状レンズ成形面１１を照射し、ＣＣＤ２９が凹状レンズ成形面１１の撮像を行なう。さらに、環状回転部２３が一周するごとに、パソコン３０からステッピングモータＭ２に回転信号が送られ、ステッピングモータＭ２の駆動力により、光源２５の傾斜角θが５°ずつ大きくなり、光源２５の円周状周回経路Ｒ（図３参照）が小径化する。そして、光源２５がこの小径化した円周状周回経路（図示略）上に５°おきに設定された各相対照射位置（図示略）に達するごとに、光源２５とＣＣＤ２９に点灯信号と撮像信号が送られ、ＣＣＤ２９が凹状レンズ成形面１１の撮像を行う。環状回転部２３が１１周すると、係合ピン２５ａが案内溝２４の最上端に達して、光源２５の傾斜角θが最大角である７５°となり、環状回転部２３が１２周すると、パソコン３０からステッピングモータＭ１への回転信号の送信が終了し、環状回転部２３が停止する。
【００３０】
ＣＣＤ２９によって撮像された画像データは全て記録装置３２に記録され、さらに記録装置３２には、各画像データの撮像時の光源２５の回転角α及び傾斜角θに関する情報（相対照射位置情報）が、対応する画像データと関連付けながら記録される。さらに、検査者がキーボード４０によって光源２５の強度情報を入力することにより、この強度情報が記録装置３２に記録される。
環状回転部２３が１２周の周回を終えて停止すると、記録装置３２に記録された全ての画像データがＣＰＵ３１に送られ、ＣＰＵ３１によって以下の画像処理が行われる。
【００３１】
図５はＣＰＵ３１による画像処理を説明するための概念図である。
図５に示す画像データ（異方向画像データ）Ａは、光源２５が図３及び図４に示す相対照射位置ＰＡ（α＝５°）にあるときにＣＣＤ２９によって撮像された画像データであり、同様に画像データ（異方向画像データ）Ｂ、Ｃはそれぞれ、光源２５が相対照射位置ＰＢ（α＝４５°）、ＰＣ（α＝９０°）にあるときにＣＣＤ２９によって撮像された画像データである。ＣＣＤ２９は数万から数百万の画素を備えているので、各画像データＡ、Ｂ、Ｃ・・・は、実際は数万から数百万の画素データによって構成されているが、図５では便宜上、各画像データＡ、Ｂ、Ｃ・・・の一部のみを取り出して示し、図５のＸ方向及びＹ方向に８個ずつ計６４個の画素データＡ１１、Ａ１２、Ｂ１１、Ｂ１２、Ｃ１１、Ｃ１２・・・のみを図示している（アルファベットの右隣の数字はＹ方向位置を示しており、その右側の数字はＸ方向位置を示している。その他の画素データを図示した図面においても同様である）。各画像データＡ、Ｂ、Ｃ・・・の対応する位置の画素データ群（Ｘ方向位置及びＹ方向位置が一致する位置の画素データ。例えば、Ａ１１とＢ１１とＣ１１）は全て、ＣＣＤ２９の同一の画素によって撮像されたものである。
【００３２】
ＣＰＵ３１は、各画像データＡ、Ｂ、Ｃ・・・中の輝度値が７０以下の全画素データの輝度値を０に変換する。これら輝度値が７０以下の画素データ群は、このデータに基づく画像をディスプレイ５０に表示すると黒く映るものである。このよう処理を施すと、各画像データＡ、Ｂ、Ｃ・・・は斜線で示した画素データ（図５参照）以外の画素データの輝度値は全て０になる。斜線で示した画素データは、凹状レンズ成形面１１上の特定反射域ＲＡａ、ＲＡｂ、ＲＡｃ・・・、または微小凹凸検査対象Ｓを撮像したものである。
【００３３】
図３に示すように、光源２５が相対照射位置ＰＡから凹状レンズ成形面１１に光を照射すると、凹状レンズ成形面１１の中心を挟んで相対照射位置ＰＡと反対側には、その周囲より明るく反射する（所定値以上の反射率で反射する）特定反射域ＲＡａが生じる。また、相対照射位置ＰＢ、ＰＣからそれぞれ凹状レンズ成形面１１に光を照射すると、凹状レンズ成形面１１の中心を挟んで光源２５と反対側には、その周囲より明るく反射する（所定値以上の明るさで反射する）特定反射域ＲＡｂと特定反射域ＲＡｃがそれぞれ生じる。これら特定反射域ＲＡａ、ＲＡｂ、ＲＡｃは、各画像データＡ、Ｂ、Ｃにおいて、輝度値が７０より大きな画素データが３０００以上連続した高輝度連続画素データ群ＨＤａ、ＨＤｂ、ＨＤｃ（図５の斜線部参照。図５では便宜上連続する４つの画素データとして表示している）として表示される。
【００３４】
また、凹状レンズ成形面１１上の微小凹凸検査対象Ｓは、その他の部分である滑らかな部分（特定反射域ＲＡａ、ＲＡｂ、ＲＡｃ・・・を除く）に比べて光を強く反射するので、これを撮像した画素データの輝度値は７０より大きくなる。従って、輝度値のみでは、特定反射域ＲＡａ、ＲＡｂ、ＲＡｃ・・・を撮像した画素データと、微小凹凸検査対象Ｓを撮像した画素データとを識別できない。
そこでＣＰＵ３１は、各画像データＡ、Ｂ、Ｃについて、輝度値が７０以上の画素データが３０００以上連続している領域を探し、このような領域があればこれを高輝度連続画素データ群ＨＤａ、ＨＤｂ、ＨＤｃと認識し、認識した高輝度連続画素データ群ＨＤａ、ＨＤｂ、ＨＤｃの輝度値を一律０（修正値）に変換して、各画像データＡ、Ｂ、Ｃの修正画像データ（修正異方向画像データ）Ａ’、Ｂ’、Ｃ’・・・（図６参照）を生成する。各修正画像データＡ’、Ｂ’、Ｃ’・・・中の輝度値が０にされずに残った画素データが、微小凹凸検査対象Ｓを撮像した画素データである。
さらにＣＰＵ３１は、各修正画像データＡ’、Ｂ’、Ｃ’・・・を、対応する位置の画素データごとに比較し、比較した画素データ群の中で最も輝度の高い画素データ（最高輝度画素データ群）Ａ１１、Ｂ１２、Ｂ１３、Ｃ１４、Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ３１、Ａ４４・・・を選択する。さらに、選択した全ての画素データＡ１１、Ｂ１２、Ｂ１３、Ｃ１４、Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ３１、Ａ４４・・・をその位置を変えずに組み合わせて、各修正画像データＡ’、Ｂ’、Ｃ’・・・と同一解像度の一つの組み合わせ画像データＣＤ１（図７参照）を生成する。さらに、微小凹凸検査対象Ｓは各画像データの位置４４（図５の斜線部分）に現れるが、この位置４４については、画像データＡの画素データＡ４４が最も輝度が高く、画像データＢ、Ｃの画素データＢ４４、Ｃ４４の輝度がこれより低いので、組み合わせ画像データＣＤ１の４４位置の画素データは、最も輝度が高いＡ４４となる。
この組み合わせ画像データＣＤ１は記録装置３２に記録されるとともに、この組み合わせ画像データＣＤ１に基づく画像がディスプレイ５０に表示される。
【００３５】
組み合わせ画像データＣＤ１に基づく画像をディスプレイ５０に表示すると、微小凹凸検査対象Ｓのみが白く映り、その他の部分は黒く映るので、ディスプレイ５０上で微小凹凸検査対象Ｓとその他の部分とを明瞭に区別できる。
しかも、組み合わせ画像データＣＤ１中の微小凹凸検査対象Ｓを撮像した画素データは、微小凹凸検査対象Ｓが最も強く反射した状態で撮像したものなので、ディスプレイ５０には微小凹凸検査対象Ｓが明瞭に表示される。
さらに、ＣＰＵ３１は、組み合わせ画像データＣＤ１を構成する各画素データを、輝度値が０か否かで選別し、輝度値が０でない画素データを、微小凹凸検査対象Ｓを撮像した画素データであると認識する。そして、これらの画素データの撮像時の回転角α及び傾斜角θの情報（相対照射位置情報）を、これらの画素データに関連づけて記録装置３２に記録させる。さらにＣＰＵ３１は、この回転角α及び傾斜角θの情報（相対照射位置情報）を対応する微小凹凸検査対象Ｓに関連付けてディスプレイ５０に表示する。また、ディスプレイ５０には光源２５の強度情報が表示される。
【００３６】
このように本実施形態によれば、各画像データＡ、Ｂ、Ｃ・・・の高輝度連続画素データ群ＨＤａ、ＨＤｂ、ＨＤｃの輝度値を０にすることにより、組み合わせ画像データＣＤ１に基づく画像をディスプレイ５０に表示した際に特定反射域を黒く映すので、検査者がディスプレイ５０上で白く映る微小凹凸検査対象Ｓを特定反射域と混同することはない。
さらに、微小凹凸検査対象Ｓは光の照射角度によって強く反射したり弱く反射するが、組み合わせ画像データＣＤ１中の全ての微小凹凸検査対象Ｓは、その輝度値が最も高い状態で撮像されたものなので（最も強く反射した状態で撮像されたものなので）、全ての微小凹凸検査対象Ｓをディスプレイ５０に明瞭に表示でき、検査者は微小凹凸検査対象Ｓを確実に把握できる。
【００３７】
また、ディスプレイ５０には、使用した光源２５の強度情報、各微小凹凸検査対象Ｓに関連付けされた回転角α及び傾斜角θの情報（相対照射位置情報）が表示されるので、検査者は、各微小凹凸検査対象Ｓがどのような条件下で撮像されたかを容易に把握できる。また、これらの情報は組み合わせ画像データＣＤ１と関連付けて記録装置３２に記録されるので、本検査後にこの情報と同じ条件下で凹状レンズ成形面１１を照らせば、凹状レンズ成形面１１上の微小凹凸検査対象Ｓをディスプレイ５０に再度明瞭に表示できる。
【００３８】
さらに、例えば、金型１０を様々な工程（例えば、洗浄前工程、洗浄後工程など）においてそれぞれ検査し、検査した工程に関する情報をキーボード４０によって入力して記録装置３２に記録するとともに、ディスプレイ５０に表示したりプリントアウトすれば、金型１０の凹状レンズ成形面１１が時間の経過とともにどのように変化したかを容易に把握できる。
【００３９】
次に、本発明の第２の実施形態について、主に図８及び図９を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同じ部材には同じ符号を付すに止めて、その詳細な説明は省略する。
本実施形態では、ＣＣＤ２９が撮像した各画像データＡ、Ｂ、Ｃ・・・の画像処理方法が第１の実施形態と異なる。以下、その検査要領とＣＰＵ３１による画像処理方法について詳しく説明する。
本実施形態ではまず、回転角αと傾斜角θを共に０°にした状態で、金型１０を金型支持台２２に載せ、把持爪を開き（金型１０を金型支持台２２上で回転可能にする）、光源２５から凹状レンズ成形面１１に光を連続的に照射する。さらに、パソコン３０からＣＣＤ２９に撮像信号を連続送信して、ＣＣＤ２９によって凹状レンズ成形面１１を連続撮像し、凹状レンズ成形面１１をディスプレイ５０に連続的に（常に）表示する。そして、検査者がディスプレイ５０を目視しながら手動により金型１０を金型支持台２２上で一周させ、特定反射域と微小凹凸検査対象Ｓが重ならなくなった位置で金型１０の回転を停止し、把持爪を閉じて金型１０を金型支持台２２に固定する。金型１０を回転させるごとに、特定反射域と微小凹凸検査対象Ｓの相対位置が変化するので、検査者はディスプレイ５０を目視することにより、特定反射域と微小凹凸検査対象Ｓが重ならなくなった状態を認識可能である。
【００４０】
パソコン３０からＣＣＤ２９への連続的な撮像信号の送信を遮断し光源２５を一旦消灯した後に、第１の実施形態と同様に、パソコン３０から光源２５、ステッピングモータＭ１、Ｍ２及びＣＣＤ２９に上記制御プログラムに基づく信号を送り、光源２５、ステッピングモータＭ１、Ｍ２及びＣＣＤ２９を動作させる。各相対照射位置において撮像された全ての画像データＡ、Ｂ、Ｃ・・・は記録装置３２に記録され、さらにＣＰＵ３１によって以下の画像処理が行われる。
ＣＰＵ３１は、一枚目の画像データ（特定反射域と微小凹凸検査対象Ｓが重なっていない画像データ）の特定反射域を撮像した高輝度連続画素データ群の輝度値を一律０（修正値）に変換する。さらにＣＰＵ３１は、一枚目の画像データが撮像されたときの光源２５位置（回転角α及び傾斜角θがともに０°）と、他の画像データが撮像されたときの光源２５位置に基づき、一枚目の画像データ中の高輝度連続画素データ群の範囲から他の画像データにおける高輝度連続画素データ群の範囲を演算し、かつ、他の画像データにおける高輝度連続画素データ群の輝度値を一律０に変換して、各画像データに対応する修正画像データ（図示略）を生成する。図８に示すように、例えば画像データＡでは、画素データＡ１４、Ａ１５、Ａ２４、Ａ２５（太線で囲った部分）が高輝度連続画素データ群ＨＤａであるが、この部分の輝度値が０となる。さらに、画像データＢ、Ｃにはそれぞれ、画像データＡとは異なる位置に高輝度連続画素データ群ＨＤｂ、ＨＤｃが現れ（Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ２１、Ｂ２２、とＣ１４、Ｃ１５、Ｃ２４、Ｃ２５。ともに太線で囲った部分）るが、これらの高輝度連続画素データ群ＨＤｂ、ＨＤｃの輝度値も０に変換される。
【００４１】
そしてＣＰＵ３１は、全ての修正画像データを、第１の実施形態と同様の要領により組み合わせて一つの組み合わせ画像データＣＤ２（図９参照）を生成する。そして、この組み合わせ画像データＣＤ２を記録装置３２に記録するとともに、この組み合わせ画像データＣＤ２に基づく画像をディスプレイ５０に表示する。
さらに、ＣＰＵ３１は、第１の実施形態と同様に、組み合わせ画像データＣＤ２中の微小凹凸検査対象Ｓを撮像した画素データを認識し、これらの画素データの回転角α及び傾斜角θの情報（相対照射位置情報）を、これらの画素データに関連づけて記録装置３２に記録させ、かつ、対応する微小凹凸検査対象Ｓに関連付けてディスプレイ５０に表示する。また、ディスプレイ５０には光源２５の強度情報が表示される。
【００４２】
このような本実施形態によれば、微小凹凸検査対象Ｓと特定反射域とを区別した上で画像処理を行うので、各画像データＡ、Ｂ、Ｃ・・・において微小凹凸検査対象Ｓが高輝度連続画素データ群と連続あるいは重複することがない。従って、全ての微小凹凸検査対象Ｓを確実にディスプレイ５０に表示できる。
【００４３】
最後に、本発明の第３の実施形態について、主に図１０から図１３を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同じ部材には同じ符号を付すに止めて、その詳細な説明は省略する。
本実施形態では、特定反射域ＲＡａ、ＲＡｂ、ＲＡｃ・・・によって反射した光がＣＣＤ２９の撮像面に届くのを防止することにより、ディスプレイ５０上で特定反射域ＲＡａ、ＲＡｂ、ＲＡｃ・・・と微小凹凸検査対象Ｓが連続あるいは重複するのを防止する。
【００４４】
図１０に示すように、本実施形態の金型検査記録装置２００は、第１の実施形態のものと略同構成であるが、アーム部２４の先端部に略環状の支持金具６０の一端を枢着し、支持金具６０の他端に方形の遮光板（遮光手段）６１を枢着し、支持金具６０と遮光板６１を任意の向きに保持可能とした点が異なる。本実施形態では、支持金具６０と遮光板６１の向きを調整することにより、図１１に示すように、ＣＣＤ２９側から見たときに、アーム部２４（光源２５）の回転角α及び傾斜角θに関わりなく、遮光板６１が常に凹状レンズ成形面１１の光源２５とは反対側の約半分を覆い隠すようにする。前述のように特定反射域ＲＡａ、ＲＡｂ、ＲＡｃ・・・は、この遮光板６１によって覆い隠された部分に現れるので、ＣＣＤ２９によって撮像された画像データには高輝度連続画素データ群は現れない。
これら画像データＡ、Ｂ、Ｃ・・・を図示すると図１２のようになる。遮光板６１が無ければ、画素データＡ４１、Ａ４２、Ａ５１、Ａ５２（斜線部分）が高輝度連続画素データ群となるが、太線で囲んだ部分全体が遮光板６１を写した画素データなので、実際には高輝度連続画素データ群は表れない。そして、遮光板６１を撮像した画素データは輝度値が小さい（０に近い）ので、微小凹凸検査対象Ｓを撮像した画素データＡ４４とは明瞭に区別できる。画像データＢ、Ｃも同様であり、遮光板６１が無ければ特定反射域ＲＡｂ、ＲＡｃが現れる画素データ群（Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ２１、Ｂ２２とＣ１４、Ｃ１５、Ｃ２４、Ｃ２５）は、太線で囲んだ部分（遮光板６１を撮像した画素データ）によって覆われるので、高輝度連続画素データ群とはならない。
【００４５】
このような各画像データＡ、Ｂ、Ｃ・・・をＣＰＵ３１が組み合わせて一つの組み合わせ画像データＣＤ３（図１３参照）を生成する。この組み合わせ画像データＣＤ３には高輝度連続画素データ群が現れないので、微小凹凸検査対象Ｓを撮像した画素データが高輝度連続画素データ群と連続したり重複することはない。従って、この組み合わせ画像データＣＤ３に基づく画像をディスプレイ５０に表示すれば、検査者は微小凹凸検査対象Ｓを特定反射域と混同することなく確実に視認できる。
【００４６】
さらに、本実施形態でも全ての画像データＡ、Ｂ、Ｃ・・・は記録装置３２に記録され、ＣＰＵ３１は第１の実施形態と同様に、組み合わせ画像データＣＤ中の微小凹凸検査対象Ｓを撮像した画素データを認識し、これらの画素データの回転角α及び傾斜角θの情報（相対照射位置情報）を、これらの画素データに関連づけて記録装置３２に記録させ、かつ、対応する微小凹凸検査対象Ｓに関連付けてディスプレイ５０に表示する。また、ディスプレイ５０には光源２５の強度情報が表示される。
【００４７】
さらに、上記各実施形態において、本金型検査記録装置１００、２００を、以下のような変形した態様で実施することが可能である。
例えば、ＣＰＵ３１に、金型１０が使用可能か否かを判定する判定手段としての機能を持たせることが可能である。具体的には、ＣＰＵ３１が上述の微小凹凸検査対象Ｓを認識する機能により、微小凹凸検査対象Ｓを撮像した画素データであると認識したものが、各組み合わせ画像データＣＤ１、ＣＤ２、ＣＤ３中に所定数以上連続している場合、凹状レンズ成形面１１上に基準寸法より大きな微小凹凸検査対象Ｓがあると判定し、ディスプレイ５０にその旨表示し、判定結果を記録装置３２に記録する。この微小凹凸検査対象Ｓがゴミではなく傷の場合、この判定結果を見た検査者は、この金型１０は使用不能であると容易に判断できる。一方、この基準寸法より大きな微小凹凸検査対象Ｓが無い場合は、その旨をディスプレイ５０に表示するとともに、記録装置３２に記録する。
【００４８】
また、ＣＰＵ３１が、記録装置３２に記録された各画像データＡ、Ｂ、Ｃ・・・を、上記基準輝度に基づいて微小凹凸検査対象Ｓに関するデータを有するか否かで選別し、微小凹凸検査対象Ｓに関するデータの無い画像データＡ、Ｂ、Ｃ・・・を記録装置３２から自動的に消去してもよい。このようにすれば、パソコン３０にかかる負荷を軽減できる。
【００４９】
さらに第１の実施形態で説明した、凹状レンズ成形面１１上の特定反射域をディスプレイ５０に表さないようにするための画像処理方法は、ＣＣＤ２９が画像データを一つのみ取得する場合にも適用可能である。即ち、ＣＣＤ２９が撮像した一つの画像データの高輝度連続画素データ群の輝度値を０（修正値）に変換して修正画像データを生成し、この修正画像データ及び関連する上記情報を記録装置３２に記録し、この修正画像データに基づく画像を関連する上記情報に関連付けてディスプレイ５０に表示することが可能である。
また、本金型検査記録装置１００、２００は、レンズ以外の物を成形するための金型の検査記録に適用可能であり、さらに、凸状や、凹状部と凸状部を有するもの等、凹状以外の非平面状成形面（第２の実施形態については回転対称形状の非平面状成形面）の検査記録に用いることも可能である。
【００５０】
さらに、ＣＣＤ２９をカラー式ＣＣＤに代えても、微小凹凸検査対象Ｓをディスプレイ５０に明瞭に表示することが可能である。
また、キーボード４０からパソコン３０への入力値を変更して、パソコン３０からステッピングモータＭ１、Ｍ２、ＣＣＤ２９、光源２５への信号を変えることにより、例えば光源２５の回転角α及び傾斜角θの間隔を５°以外の角度に変更して実施してもよい。
また、ステッピングモータＭ２と動力伝達機構ＤＭ２を省略して、手動により光源２５の傾斜角θを変えるようにしてもよい。
さらに、案内溝２４ａの形状を変更して、傾斜角θの範囲を変更して実施してもよい。
また、高輝度連続画素データ群を定義するための数値（所定の輝度値、該当する画素データの連続数）を、必要に応じて変更して実施可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施形態の撮像装置の斜視図である。
【図２】金型検査記録装置の全体構造の概念図である。
【図３】様々な角度から光が照射されている金型の斜視図である。
【図４】光源が金型の周囲を周回する様子を示す模式図である。
【図５】ＣＰＵが行う画像処理を説明するための概念図である。
【図６】修正画像データの模式図である。
【図７】組み合わせ画像データの模式図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の画像データの模式図である。
【図９】組み合わせ画像データの模式図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態の撮像装置の斜視図である。
【図１１】（ａ）相対照射位置ＰＡから光を照射したときに、ＣＣＤから凹状レンズ成形面を見たときの平面図である。（ｂ）相対照射位置ＰＢから光を照射したときに、ＣＣＤから凹状レンズ成形面を見たときの平面図である。（ｃ）相対照射位置ＰＣから光を照射したときに、ＣＣＤから凹状レンズ成形面を見たときの平面図である。
【図１２】画像データの模式図である。
【図１３】組み合わせ画像データの模式図である。
【符号の説明】
【００５２】
１００  ２００  金型検査記録装置
１０      金型（被検金型）
１１      凹状レンズ成形面（非平面状成形面）
２０      撮像装置
２１      基台
２２      金型支持台
２３      環状回転部
２４      アーム部
２４ａ    案内溝
２５      光源
２５ａ    係合ピン
２５ｂ    出射端面
２６      アーム部
２７      ケース
２８      撮影レンズ
２９      ＣＣＤ（撮像素子）
３０      パソコン
３１      ＣＰＵ（画像処理手段）
３２      記録装置（記録手段）
３３Ａ  ３３Ｂ  ケーブル
４０      キーボード
５０      ディスプレイ（表示手段）
６０      支持金具
６１      遮光板（遮光手段）
Ａ  Ｂ  Ｃ  画像データ（異方向画像データ）
ＣＤ１  ＣＤ２  ＣＤ３  組み合わせ画像データ
ＤＭ１  ＤＭ２  動力伝達機構
Ｍ１  Ｍ２  ステッピングモータ
ＰＡ  ＰＢ  ＰＣ  光源の相対照射位置
ＲＡａ  ＲＡｂ  ＲＡｃ  特定反射域
α      回転角
θ      傾斜角
【図１】
2005265543.tif 000003
【図２】
2005265543.tif 000004
【図３】
2005265543.tif 000005
【図４】
2005265543.tif 000006
【図５】
2005265543.tif 000007
【図６】
2005265543.tif 000008
【図７】
2005265543.tif 000009
【図８】
2005265543.tif 000010
【図９】
2005265543.tif 000011
【図１０】
2005265543.tif 000012
【図１１】
2005265543.tif 000013
【図１２】
2005265543.tif 000014
【図１３】
2005265543.tif 000015